eda辅助设计结课报告-基于单片机的多功能按键识别器设计

《eda辅助设计结课报告-基于单片机的多功能按键识别器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、华北理工大学轻工学院QingGongCollegeNorthChinaUniversityofScienceandTechnology课程设计报告项目名称：基于单片机的多功能按键识别器设计专业班级：学号：姓名：成绩：一、项目说明本项目设计的是一个多功能按键识别器，是利用单片机芯片通过按键按下的次数来使蜂鸣器发声或者是LED闪亮，这样就可以做到通过观察蜂鸣器发声和LED闪亮就可以判断按键按下的次数，达到按键识别效果。二、项目原理图1、原理图图1项目原理图1、各部分说明（1）电源部分电源采用的是DC-002，没有采

2、用传统的供电，程序下载，串口通信三合一模块。DC-002的作用仅仅是给电路板供电，相较传统的供电系统，降低了电路本的成本。电路原理图如下：图2电源部分原理图（2）STC89C52芯片STC89C52是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含具有如下特点：40个引脚（引脚图如图3-1所示），4kBytesFlash片内程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDT

3、C）电路，片内时钟振荡器[3]。此外，STC89C52设计和配置了振荡频率可为0HZ并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。图3STC89C52芯片原理图（3）单片机复位部分1）复位功能：单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单

4、片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始。2）复位原理：单片机复位时只要保持RST引脚接2us的高电平即可。在单片机启动0.1S后，电容C两端的电压持续充电为5V，这是时候10K电阻两端的电压接近于0V，RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移，电容的电压在0.1S内，从5V释放到变为了1.5V，甚至更小。根据串联电路电

5、压为各处之和，这个时候10K电阻两端的电压为3.5V，甚至更大，所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。图4复位电路原理图（3）单片机晶振部分外接晶振引脚XTAL1和TXAL2接外部晶振和微调电容的一端。振荡电路的频率就是晶体的固有频率。晶振电路结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率。晶振提高频率越高，单片机运行速度越快。单片机一切指令的执行都是建立在晶振提供的时钟频率上。图5晶振电路原理图（4）蜂鸣器部分我选用的是有源蜂鸣器，直接接上额定电源就可以连续发声，由于蜂鸣器的工作电流一般比较大，以致于

6、单片机的I/O口是无法直接驱动的，所以要利用放大电路来驱动，我采用的是三极管来放大电流。图6蜂鸣器电路原理图（3）按键部分1）键盘设计：键盘在单片机应用系统中是一个关键的部件，它能实现向计算机输入数据，传送命令等功能，是人工干预计算机的主要手段。我选用的是贴片按键，只使用了一个按键，通过按键次数来控制LED和蜂鸣器的状态，键盘系统设计简单，既降低了造价成本，又能满足系统所需要求。以下为按键电路原理图：图7按键电路原理图2）去抖动键盘编程中主要考虑去抖动的问题。当测试表明有键被按下之后，紧接着就进行去抖动处理。因

7、为键是机械开关结构，由于机械触点的弹性及电压突跳等原因，在触点闭合或断开的瞬间会出现电压抖动。为保证键识别的准确，在电压信号抖动的情况下不能进行行状态输入。硬件方法就是加去抖动电路，从根本上避免抖动的产生。软件消抖，在第一次检测到有键按下时，执行一段延时程序之后，再检测此按键，如果第二次检测结果仍为按下状态，CPU便确认此按键己按下，消除了抖动。（7）LED灯显示部分Led采用的是贴片封装式的，只采用了一个led，造价低廉，降低了成本，并且满足实验的需求，接的P1口，并采用了上拉电阻，电路原理图如下：图8LED

8、灯显示部分电路原理图三、项目中的器件及其封装1、材料清单，如表1所示。表1项目材料清单CommentDesignatorFootprintQuantityB04SOT-232TYBeepBeep-3001CAPPOL3C1RB.21BO40805C2，C3RAD-0.12PNPQ1TO92A1B730805FR1，R3，R4AXIAL-0.33SW-PBS1，S3SW-PB-2762S